KR20210131507A - 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20210131507A
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Abstract

본 발명은 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판; 상기 표시영역 및 상기 중간영역에 걸쳐 배치된, 무기절연층; 상기 표시영역 상에 배치된, 화소회로; 상기 화소회로 상부에 위치한, 유기절연층; 상기 유기절연층 상부에 위치하며 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 상기 화소전극 상의 중간층 및 상기 중간층 상의 대향전극; 상기 대향전극 상부에 위치하며, 제1 무기봉지층, 제2 무기봉지층 및 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치되는 유기봉지층을 포함하는, 박막봉지층; 및 상기 중간영역의 상기 유기절연층 상에 배치되고, 적어도 2개 이상의 댐들을 포함하는, 격벽층;을 구비하고, 상기 무기절연층과 상기 박막봉지층은 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에서 서로 접촉하는, 디스플레이장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조방법{Display apparatus and manufacturing the same}
본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시영역 내측에 제1 영역을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근래에 디스플레이 장치는 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 디스플레이 장치의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워 그 사용의 범위가 광범위해지고 있는 추세이다.
디스플레이 장치 중 표시영역이 차지하는 면적을 확대하면서, 디스플레이 장치에 접목 또는 연계하는 다양한 기능들이 추가되고 있다. 면적을 확대하면서 다양한 기능을 추가하기 위한 방안으로서 표시영역에 다양한 구성요소를 배치할 수 있는 표시 장치의 연구가 이루어지고 있다.
본 발명의 표시영역 내에 다양한 종류의 컴포넌트들을 배치할 수 있는 제1 영역을 갖는 디스플레이 장치와 그 제조방법을 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판; 상기 표시영역 및 상기 중간영역에 걸쳐 배치된, 무기절연층; 상기 표시영역 상에 배치된, 화소회로; 상기 화소회로 상부에 위치한, 유기절연층; 상기 유기절연층 상부에 위치하며 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 상기 화소전극 상의 중간층 및 상기 중간층 상의 대향전극; 상기 대향전극 상부에 위치하며, 제1 무기봉지층, 제2 무기봉지층 및 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치되는 유기봉지층을 포함하는, 박막봉지층; 및 상기 중간영역의 상기 유기절연층 상에 배치되고, 적어도 2개 이상의 댐들을 포함하는, 격벽층;을 구비하고, 상기 무기절연층과 상기 박막봉지층은 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에서 서로 접촉하는, 디스플레이장치를 제공한다.
본 실시예에 따르면, 상기 중간층 및 상기 대향전극은 상기 중간영역으로 연장되어 상기 격벽층을 덮되, 상기 중간영역 상에 위치한 절단면을 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에 대응한 상기 중간층 및 상기 대향전극은 제거될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 중간층의 단부와 상기 대향전극의 단부는 서로 일치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에 대응하는 상기 무기절연층 상에 배치된 금속잔여물층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에서 상기 제1 무기봉지층은 상기 금속잔여물층과 접촉할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 금속잔여물층은 상기 무기절연층의 적어도 일부를 노출할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 금속잔여물층은 상기 화소전극과 동일 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 격벽층은 밸리를 각각 사이에 두고 배치된 적어도 3개 이상의 댐들을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐들은 상기 유기절연층 상에 배치되는 제1 층 및 상기 제1 층 상에 배치되는 제2 층을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 화소전극의 일부를 노출시키는 개구를 갖는, 화소정의막; 및 상기 화소정의막 상에 배치되는, 스페이서;를 더 포함하고, 상기 제1 층은 상기 화소정의막과 동일 물질을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 스페이서와 동일 물질을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 밸리들은 상기 유기절연층의 적어도 일부를 노출할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐들은 상기 표시영역과 최인접하게 배치되는 제1 댐을 포함하고, 상기 표시영역 방향으로 상기 제1 댐에 인접한 상기 유기절연층은 상기 기판 방향으로 인입된 홈부를 가질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 유기봉지층의 일부는 상기 홈부 내에 위치할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐들은 제2 댐을 더 포함하고, 상기 중간층 및 상기 대향전극은 상기 격벽층을 덮도록 배치되되, 상기 제4 영역을 향해 배치된 상기 제2 댐의 측면까지 연장될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 장치는 상기 개구영역에 대응하며 상기 기판을 관통하는 개구를 구비할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 화소회로층은 상기 개구영역을 우회하는 라우팅 배선을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 개구영역에 대응하여 상기 기판 일측에 위치하는 컴포넌트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이에 위치하되 상기 표시영역과 상기 개구영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판; 상기 표시영역 및 상기 중간영역에 걸쳐 배치된, 무기절연층; 상기 표시영역의 상기 무기절연층 상에 배치된, 화소회로; 상기 화소회로 상부에 위치한, 유기절연층; 상기 유기절연층 상부에 위치하며 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 상기 화소전극 상의 중간층 및 상기 중간층 상의 대향전극; 상기 대향전극 상부에 위치하며, 제1 무기봉지층, 제2 무기봉지층 및 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치되는 유기봉지층을 포함하는, 박막봉지층; 상기 중간영역의 상기 유기절연층 상에 배치되는, 적어도 2개 이상의 격벽층; 및 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이의 상기 중간영역에 대응하여 상기 무기절연층 상에 배치되는, 댐부를 구비하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐부와 상기 개구영역 사이에 대응하는 상기 중간영역 상에 배치되는 금속잔여물층을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐부와 상기 개구영역 사이에 대응하는 상기 중간영역에서, 상기 중간층 및 상기 대향전극은 제거될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 중간층 및 상기 대향전극은 상기 댐부까지 연장되어 상기 댐부의 상면을 덮을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 댐부와 상기 개구영역 사이에 대응하는 상기 중간영역에서 제1 무기봉지층은 상기 금속잔여물층과 접촉할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이에 위치하되 상기 표시영역과 상기 개구영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판을 준비하는 단계; 표시영역 및 중간영역 상에, 무기절연층을 형성하는 단계; 표시영역 및 중간영역의 일부에 대응하는 무기절연층 상에, 화소회로를 형성하는 단계; 화소회로 상부에 유기절연층을 형성하는 단계; 중간영역의 유기절연층 상에, 적어도 2개 이상의 댐을 포함하는 격벽층을 형성하는 단계; 유기절연층 상부에 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 중간층 및 대향전극을 순차적으로 형성하는 단계; 개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에 형성된 대향전극 및 중간층에 레이저를 조사하는 단계; 및 대향전극 상에, 제1 무기봉지층, 유기봉지층 및 제2 무기봉지층이 순차적으로 형성된, 박막봉지층을 형성하는 단계를 포함하고, 개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에서 제1 무기봉지층은 무기절연층과 접촉하는, 디스플레이 장치의 제조방법이 제공된다.
본 실시예에 따르면, 상기 레이저를 조사하는 단계 전에, 개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에 형성된 무기절연층 상에 금속층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 레이저를 조사하는 단계는, 금속층 상에 형성된 중간층 및 대향전극에 레이저를 조사하여 제거하는 단계일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에서 제1 무기봉지층은 무기절연층과 접속할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 레이저를 조사하는 단계 후에, 금속층의 일부는 중간층 및 대향전극과 함께 제거되며, 남은 금속층은 금속잔여물층으로 잔존할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에서 금속잔여물층은 아래에 위치한 무기절연층의 일부를 노출하며, 제1 무기봉지층은 금속잔여물층 및 금속잔여물층에 의해 노출된 무기절연층과 접촉할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 격벽층을 형성하는 단계는, 상기 밸리들을 각각 사이에 두고 배치된 적어도 3개 이상의 댐들을 포함하고, 상기 댐들 중 적어도 하나의 상에서 제1 무기봉지층 및 제2 무기봉지층은 서로 접촉할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시영역 내에 다양한 종류의 컴포넌트들을 배치할 수 있는 제1 영역을 갖는 디스플레이 장치와 그 제조방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 간략하게 나타낸 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널 중 어느 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 등가회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-1)의 단면도이다.
도 9는 도 8의 C부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 10 및 도 11의 디스플레이 패널들(10-2, 10-3)은 도 8의 변형예이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-4)의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-5)의 단면도이다.
도 14a 내지 도 14d, 도 15, 도 16a 내지 도 16d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법의 일부를 도시한 단면도들이다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-6)의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
본 명세서에서 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 개구영역(또는, 투과영역)인 제1 영역(OA) 및 제1 영역(OA)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 제2 영역인 표시영역(DA)을 포함한다. 디스플레이 장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소들에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다. 제1 영역(OA)은 표시영역(DA)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다. 제1 영역(OA)은 도 2를 참조하여 후술할 컴포넌트가 배치되는 영역일 수 있다.
제1 영역(OA)과 제2 영역인 표시영역(DA) 사이에는 제3 영역(MA1, 도 7 참조) 및 제4 영역(MA2, 도 7 참조)을 포함하는 중간영역(MA)이 배치되며, 표시영역(DA)은 제5 영역인 외곽영역(PA)에 의해 둘러싸일 수 있다. 중간영역(MA) 및 외곽영역(PA)은 화소들이 배치되지 않은 일종의 비표시영역일 수 있다. 중간영역(MA)은 표시영역(DA)에 의해 전체적으로 둘러싸이고, 표시영역(DA)은 외곽영역(PA)에 의해 전체적으로 둘러싸일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)로서, 유기 발광 디스플레이 장치를 예로 하여 설명하지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 본 발명의 디스플레이 장치(1)는 퀀텀닷 발광 디스플레이 장치(Quantum dot Light Emitting Display)와 같은 디스플레이 장치일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치(1)에 구비된 표시요소의 발광층은 유기물을 포함하거나, 무기물을 포함하거나, 양자점을 포함하거나, 유기물과 양자점을 포함하거나, 무기물과 양자점을 포함할 수 있다.
도 1에는 제1 영역(OA)이 하나 구비되며 대략 원형인 것을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 영역(OA)의 개수는 2개 이상일 수 있으며, 각각의 형상은 원형, 타원형, 다각형, 별 형상, 다이아몬드 형상 등 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 간략하게 나타낸 단면도들로서, 도 1의 A-A'선에 따른 단면에 대응할 수 있다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이 패널(10), 디스플레이 패널(10) 상에 배치되는 입력감지층(40) 및 광학 기능층(50)을 포함할 수 있으며, 이들은 윈도우(60)로 커버될 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 휴대폰(mobile phone), 노트북, 스마트 워치와 같은 다양한 종류의 전자 기기일 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(10)은 표시영역(DA)에 배치된 화소들을 포함한다. 화소들은 표시요소 및 이와 연결된 화소회로를 포함할 수 있다. 표시요소는 유기발광다이오드, 또는 퀀텀닷 유기발광다이오드 등을 포함할 수 있다.
입력감지층(40)은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득한다. 입력감지층(40)은 감지전극(sensing electrode 또는 touch electrode) 및 감지전극과 연결된 트레이스라인(trace line)들을 포함할 수 있다. 입력감지층(40)은 디스플레이 패널(10) 위에 배치될 수 있다. 입력감지층(40)은 뮤추얼 캡 방식 또는/및 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다.
입력감지층(40)은 디스플레이 패널(10) 상에 직접 형성되거나, 별도로 형성된 후 광학 투명 점착제(optical clear adhesive)와 같은 점착층을 통해 결합될 수 있다. 예컨대, 입력감지층(40)은 디스플레이 패널(10)을 형성하는 공정 이후에 연속적으로 형성될 수 있으며, 이 경우 입력감지층(40)은 디스플레이 패널(10)의 일부로 이해될 수 있으며, 입력감지층(40)과 디스플레이 패널(10) 사이에는 점착층이 개재되지 않을 수 있다. 도 2에는 입력감지층(40)이 디스플레이 패널(10)과 광학 기능층(50) 사이에 개재된 것을 도시하지만, 다른 실시예로서, 입력감지층(40)은 광학 기능층(50) 위에 배치될 수 있다.
광학 기능층(50)은 반사 방지층을 포함할 수 있다. 반사 방지층은 윈도우(60)를 통해 외부에서 디스플레이 패널(10)을 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있다. 반사 방지층은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, θ/2 위상지연자 및/또는 θ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자 자체 또는 보호필름이 반사방지 층의 베이스층으로 정의될 수 있다.
다른 실시예로, 반사 방지층은 블랙매트릭스와 컬러필터들을 포함할 수 있다. 컬러필터들은 디스플레이 패널(10)의 화소들 각각에서 방출되는 빛의 색상을 고려하여 배열될 수 있다. 또 다른 실시예로, 반사 방지층은 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1 반사층과 제2 반사층을 포함할 있다. 제1 반사층 및 제2 반사층에서 각각 반사된 제1 반사광과 제2 반사광은 상쇄 간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소될 수 있다.
광학 기능층(50)은 렌즈층을 포함할 수 있다. 렌즈층은 디스플레이 패널(10)에서 방출되는 빛의 출광 효율을 향상시키거나, 색편차를 줄일 수 있다. 렌즈층은 오목하거나 볼록한 렌즈 형상을 가지는 층을 포함하거나, 또는/및 굴절률이 서로 다른 복수의 층을 포함할 수 있다. 광학 기능층(50)은 전술한 반사 방지층 및 렌즈층을 모두 포함하거나, 이들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광학 기능층(50)은 디스플레이 패널(10) 및/또는 입력감지층(40)을 형성하는 공정 이후에 연속적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 광학 기능층(50)과 디스플레이 패널(10) 사이 및/또는 광학 기능층(50)과 입력감지층(40) 사이에는 점착층이 개재되지 않을 수 있다.
디스플레이 패널(10), 입력감지층(40) 및/또는 광학 기능층(50)은 개구를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2에는 디스플레이 패널(10), 입력감지층(40) 및 광학 기능층(50)이 각각 제1 내지 제3 개구(10H, 40H, 50H)를 포함하며, 제1 내지 제3 개구(10H, 40H, 50H)들이 서로 중첩되는 것을 도시한다. 제1 내지 제3 개구(10H, 40H, 50H)들은 제1 영역(OA)에 대응하도록 위치한다. 다른 실시예로, 디스플레이 패널(10), 입력감지층(40) 및 광학 기능층(50) 중 하나 또는 그 이상은 개구를 포함하지 않을 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(10), 입력감지층(40) 및 광학 기능층(50) 중에서 선택된 어느 하나, 또는 두 개의 구성요소는 개구를 포함하지 않을 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(10), 입력감지층(40) 및 광학 기능층(50)은, 도 3에 도시된 바와 같이 개구를 포함하지 않을 수 있다.
제1 영역(OA)은 전술한 바와 같이 디스플레이 장치(1)에 다양한 기능을 부가하기 위한 컴포넌트(20)가 위치하는 일종의 컴포넌트 영역(예, 센서 영역, 카메라 영역, 스피커 영역, 등)일 수 있다. 컴포넌트(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 개구(10H, 40H, 50H) 내에 위치할 수 있다. 또는, 컴포넌트(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(10)의 아래에 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이 장치(1)가 도 2와 유사하게 제1 내지 제3 개구(10H, 40H, 50H)를 갖되, 컴포넌트(20)는 제1 내지 제3 개구(10H, 40H, 50H) 내에 위치하는 것이 아닌 도 3과 같이 디스플레이 패널(10)의 아래에 배치될 수도 있다.
컴포넌트(20)는 전자요소를 포함할 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(20)는 빛이나 음향을 이용하는 전자요소일 수 있다. 예컨대, 전자요소는 적외선 센서와 같이 빛을 출력하거나 또는/및 수신하는 센서, 빛을 수광하여 이미지를 촬상하는 카메라, 빛이나 음향을 출력하고 감지하여 거리를 측정하거나 지문을 인식하는 센서, 빛을 출력하는 소형 램프이거나, 소리를 출력하는 스피커 등을 포함할 수 있다. 빛을 이용하는 전자요소의 경우, 가시광, 적외선광, 자외선광 등과 같이 다양한 파장 대역의 빛을 이용할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 영역(OA)은 컴포넌트(20)로부터 외부로 출력되거나 외부로부터 전자요소를 향해 진행하는 빛 또는/및 음향이 투과할 수 있는 투과영역(transmission area)으로 이해될 수 있다.
다른 실시예로, 디스플레이 장치(1)가 스마트 워치나 차량용 계기판으로 이용되는 경우, 컴포넌트(20)는 시계 바늘이나 소정의 정보(예, 차량 속도 등)를 지시하는 바늘과 같은 부재일 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 시계 바늘이나 차량용 계기판을 포함하는 경우, 컴포넌트(20)가 윈도우(60)를 관통하여 외부로 노출될 수 있으며, 윈도우(60)는 제1 영역(OA)에 대응하는 개구를 포함할 수 있다.
컴포넌트(20)는 전술한 바와 같이 디스플레이 패널(10)의 기능과 관계된 구성요소(들)를 포함하거나, 디스플레이 패널(10)의 심미감을 증가시키는 액세서리와 같은 구성요소 등을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에는 도시되지 않았으나 윈도우(60)와 광학 기능층(50) 사이에는 광학 투명 점착제 등을 포함하는 층이 위치할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 디스플레이 패널(10)은 기판(100) 상에 배치된 표시층(200)을 포함한다. 기판(100)은 글래스재를 포함하거나 고분자 수지를 포함할 수 있다. 기판(100)은 다층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 도 4a의 확대도에 도시된 바와 같이, 제1 베이스층(101), 제1 배리어층(102), 제2 베이스층(103) 및 제2 배리어층(104)을 포함할 수 있다.
제1 베이스층(101) 및 제2 베이스층(103)은 각각 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 베이스층(101) 및 제2 베이스층(103)은 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 전술한 고분자 수지는 투명 또는 반투명할 수 있다.
제1 배리어층(102) 및 제2 배리어층(104)은 외부 이물질의 침투를 방지하는 배리어층으로서, 실리콘나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiOx) 또는 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy)와 같은 무기물을 포함하는 단일 층 또는 다층일 수 있다.
표시층(200)은 복수의 화소들을 구비한다. 표시층(200)은 각 화소마다 배치되는 표시요소들을 포함하는 표시요소층(200A) 및 각 화소마다 배치되는 화소회로와 절연층들을 포함하는 화소회로층(200B)을 포함할 수 있다. 표시요소층(200A)은 화소전극, 대향전극 및 이들 사이에 개재되는 적층 구조를 가질 수 있으며, 각 표시요소는 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)일 수 있다. 각 화소회로는 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
표시층(200)의 표시요소들은 박막봉지층(300)과 같은 봉지부재로 커버될 수 있으며, 박막봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층과 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(10)이 고분자 수지를 포함하는 기판(100) 및 무기봉지층과 유기봉지층을 포함하는 박막봉지층(300)을 구비하는 경우, 디스플레이 패널(10)의 유연성(flexibility)을 향상시킬 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 디스플레이 패널(10)을 관통하는 관통부(10H)를 포함할 수 있다. 관통부(10H)는 제1 영역(OA)에 위치할 수 있으며, 이 경우 제1 영역(OA)은 일종의 개구영역일 수 있다. 도 4a는 기판(100) 및 박막봉지층(300)이 각각 디스플레이 패널(10)의 관통부(10H)에 대응하는 관통홀(100H, 300H)을 포함하는 것을 도시한다. 표시층(200)도 제1 영역(OA)에 대응하는 관통홀(200H)을 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 도 4b에 도시된 바와 같이 기판(100)은 제1 영역(OA)에 대응하는 관통홀을 포함하지 않을 수 있다. 표시층(200)은 제1 영역(OA)에 대응하는 관통홀(200H)을 포함할 수 있다. 박막봉지층(300)은 제1 영역(OA)에 대응하는 관통홀을 포함하지 않을 수 있다. 다른 실시예로, 도 4c에 도시된 바와 같이 표시층(200)은 제1 영역(OA)에 대응하는 관통홀(200H)을 포함하지 않을 수 있다.
도 4a 내지 도 4c에는 제1 영역(OA)에는 표시요소층(200A)이 배치되지 않은 것을 도시하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로서, 도 4d에 도시된 바와 같이 제1 영역(OA)에는 보조표시요소층(200C)이 위치할 수 있다. 보조표시요소층(200C)은 표시요소층(200A)의 표시요소와 다른 구조 또는/및 다른 방식으로 동작하는 표시요소를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 표시요소층(200A)의 각 화소가 능동형 유기발광다이오드를 포함하고 보조표시요소층(200C)은 수동형 유기발광다이오드를 포함하는 화소들을 구비할 수 있다. 보조표시요소층(200C)이 수동형 유기발광다이오드의 표시요소를 포함하는 경우, 해당 수동형 유기발광다이오드 아래에는 화소회로를 이루는 구성요소들이 존재하지 않을 수 있다. 예컨대, 화소회로층(200B) 중 보조표시요소층(200C) 아래의 부분은 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하지 않는다.
또 다른 실시예로, 보조표시요소층(200C)은 표시요소층(200A)과 동일한 타입(예, 능동형 유기발광다이오드)의 표시요소를 포함할 수 있으나, 그 아래의 화소회로의 구조가 다를 수 있다. 예컨대, 보조표시요소층(200C) 아래의 화소회로(예, 기판과 트랜지스터 사이에 차광막을 갖는 화소회로 등)는 표시요소층(200A) 아래의 화소회로와 다른 구조를 포함할 수 있다. 또는, 보조표시요소층(200C)의 표시요소들은 표시요소층(200A)의 표시요소들과 다른 제어 신호에 따라 동작할 수 있다. 보조표시요소층(200C)이 배치된 제1 영역(OA)에는 비교적 높은 투과율을 요하지 않는 컴포넌트(예컨대, 적외선 센서 등)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 영역(OA)은 컴포넌트 영역이자 보조 표시영역일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널 중 어느 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 등가회로도이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 패널(10)은 제1 영역(OA), 제2 영역인 표시영역(DA), 제3 영역 및 제4 영역인 중간영역(MA) 및 제5 영역인 외곽영역(PA)을 포함할 수 있다. 이는 예컨대, 디스플레이 패널(10)의 기판(100)이 제1 영역(OA), 표시영역(DA), 중간영역(MA) 및 외곽영역(PA)을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
디스플레이 패널(10)은 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)들을 포함한다. 각 화소(P)는 도 6에 도시된 바와 같이 화소회로(PC) 및 화소회로(PC)에 연결된 표시요소로서 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 화소회로(PC)는 제1 박막트랜지스터(T1), 제2 박막트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 각 화소(P)는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 예컨대, 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 방출할 수 있다.
제2 박막트랜지스터(T2)는 스위칭 박막트랜지스터로서, 스캔선(SL) 및 데이터선(DL)에 연결되며, 스캔선(SL)으로부터 입력되는 스위칭 전압에 기초하여 데이터선(DL)으로부터 입력된 데이터 전압을 제1 박막트랜지스터(T1)로 전달할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 박막트랜지스터(T2)와 구동전압선(PL)에 연결되며, 제2 박막트랜지스터(T2)로부터 전달받은 전압과 구동전압선(PL)에 공급되는 제1전원전압(ELVDD)의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다.
제1 박막트랜지스터(T1)는 구동 박막트랜지스터로서, 구동전압선(PL)과 스토리지 커패시터(Cst)에 연결되며, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 값에 대응하여 구동전압선(PL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)를 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 전류에 의해 소정의 휘도를 갖는 빛을 방출할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 대향전극(예, 캐소드)은 제2 전원전압(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
도 6은 화소회로(PC)가 2개의 박막트랜지스터와 1개의 스토리지 커패시터를 포함하는 것을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 박막트랜지스터의 개수 및 스토리지 커패시터의 개수는 화소회로(PC)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 화소회로(PC)는 전술한 2개의 박막트랜지스터 외에 4개 또는 5개 또는 그 이상의 박막트랜지스터들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예로, 화소회로(PC)는 7개의 박막트랜지스터 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함할 수도 있다.
다시 도 5를 참조하면, 중간영역(MA)은 평면상에서 제1 영역(OA)을 둘러쌀 수 있다. 중간영역(MA)은 빛을 방출하는 유기발광다이오드와 같은 표시요소가 배치되지 않은 영역으로, 중간영역(MA)에는 제1 영역(OA) 주변에 배치된 화소(P)들에 신호를 제공하는 신호선들이 지나갈 수 있다. 외곽영역(PA)에는 각 화소(P)에 스캔신호를 제공하는 스캔 드라이버(1100), 각 화소(P)에 데이터신호를 제공하는 데이터 드라이버(1200) 및 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS)을 제공하기 위한 메인 전원배선(미도시)들 등이 배치될 수 있다. 도 5에는 데이터 드라이버(1200)가 기판(100)의 일 측변에 인접하게 배치된 것을 도시하나, 다른 실시예에 따르면, 데이터 드라이버(1200)는 디스플레이 패널(10)의 일 측에 배치된 패드와 전기적으로 접속된 FPCB(flexible Printed circuit board) 상에 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 7을 참조하면, 제1 영역(OA)과 제2 영역인 표시영역(DA) 사이에는 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2)을 포함하는 중간영역(MA)이 배치될 수 있다. 표시영역(DA)과는 달리 중간영역(MA)에는 화소(P)들이 배치되지 않을 수 있다. 제3 영역(MA1)은 중간영역(MA) 중 표시영역(DA)에 인접한 영역이고, 제4 영역(MA2)은 중간영역(MA) 중 제1 영역(DA)에 인접한 영역일 수 있다. 평면상에서, 제4 영역(MA2)은 제1 영역(OA)을 둘러싸고, 제3 영역(MA1)은 제4 영역(MA2)을 둘러싸며, 표시영역(DA)은 제3 영역(MA1)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
제1 영역(OA)을 중심으로 화소(P)들이 표시영역(DA)에 배치된다. 일부 화소(P)들은 제1 영역(OA)을 중심으로 상호 이격될 수 있으며, 제1 영역(OA)은 화소(P)들 사이에 정의될 수 있다. 예컨대, 평면상에서 제1 영역(OA)을 중심으로 위와 아래에 각각 화소(P)들이 배치되고, 제1 영역(OA)을 중심으로 좌우에 각각 화소(P)들이 배치될 수 있다.
화소(P)들에 신호를 공급하는 신호선들 중 제1 영역(OA)과 인접한 신호선들은 제1 영역(OA)을 우회할 수 있다. 이때, 제1 영역(OA)을 우회하는 신호선들은 표시영역(DA)에 인접한 제3 영역(MA1) 상에 배치되며, 제4 영역(MA2)에는 배치되지 않을 수 있다.
도 7의 평면상에서 표시영역(DA)을 지나는 데이터선들 중 적어도 하나의 데이터선(DL)은, 제1 영역(OA)의 위와 아래에 각각 배치된 화소(P)들에 데이터신호를 제공하도록 y방향으로 연장되되, 중간영역(MA)에서 제1 영역(OA)의 가장자리를 따라 우회할 수 있다. 평면상에서, 표시영역(DA)을 지나는 스캔선들 중 적어도 하나의 스캔선(SL)은, 제1 영역(OA)의 좌우에 각각 배치된 화소(P)들에 스캔신호를 제공하도록 x방향으로 연장되되, 중간영역(MA)에서 제1 영역(OA)의 가장자리를 따라 우회할 수 있다.
스캔선(SL)의 우회 부분(circuitous portion or bypass portion, SL-D)은 표시영역(DA)을 가로지르는 연장 부분(SL-L)과 동일한 층 상에 위치하며, 일체로 형성될 수 있다. 데이터선(DL)들 중 적어도 하나의 데이터선(DL)의 우회 부분(DL-D1)은 표시영역(DA)을 가로지르는 연장 부분(DL-L1)과 서로 다른 층 상에 형성될 수 있으며, 데이터선(DL)의 우회 부분(DL-D1)과 연장 부분(DL-L1)은 콘택홀(CNT)을 통해 접속될 수 있다. 데이터선(DL)들 중 적어도 하나의 데이터선(DL)의 우회 부분(DL-D2)은 연장 부분(DL-L2)과 동일한 층 상에 위치하며, 일체로 형성될 수 있다.
중간영역(MA) 중 제3 영역(MA1) 상에는 적어도 2개 이상의 댐(D)들이 위치할 수 있다. 평면상에서, 댐(D)들은 각각 제1 영역(OA)을 둘러싸는 링 형상일 수 있으며, 댐(D)들은 상호 이격되어 배치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-1)의 단면도이고, 도 9는 도 8의 C부분을 확대하여 도시한 확대도이며, 도 10 및 도 11의 디스플레이 패널들(10-2, 10-3)은 도 8의 변형예이다. 도 8은 도 7의 B-B'선에 따른 단면에 대응할 수 있다.
먼저 도 8의 디스플레이 패널(10-1)의 표시영역(DA)을 참조하여 표시영역(DA)의 단면 구조에 대해 설명한다.
기판(100)은 글래스재 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예로서 기판(100)은 앞서 도 4a의 확대도에 도시된 바와 같이 복수의 층들을 포함할 수 있다.
기판(100) 상에는 불순물이 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(Act)으로 침투하는 것을 방지하기 위해 형성된 버퍼층(201)이 형성될 수 있다. 버퍼층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 및 실리콘옥사이드와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있으며, 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
버퍼층(201) 상에는 화소회로(PC)가 배치될 수 있다. 화소회로(PC)는 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(Act), 게이트전극(GE) 및 연결전극인 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 박막트랜지스터(TFT)는 도 6을 참조하여 설명한 구동 박막트랜지스터로서 제1 박막트랜지스터(T1)에 대응할 수 있다. 화소회로(PC)의 데이터선(DL)은 도 8에는 도시되지 않았으나 화소회로(PC)에 포함된 스위칭 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서는 게이트전극(GE)이 게이트절연층(203)을 가운데 두고 반도체층(Act) 상에 배치된 탑 게이트 타입을 도시하였으나, 다른 실시예에 따르면 박막트랜지스터(TFT)는 바텀 게이트 타입일 수 있다.
반도체층(Act)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 또는, 반도체층(Act)은 비정질(amorphous) 실리콘을 포함하거나, 산화물 반도체를 포함하거나, 유기 반도체 등을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)은 저저항 금속 물질을 포함할 수 있다. 게이트전극(GE)은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
반도체층(Act)과 게이트전극(GE) 사이의 게이트절연층(203)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드 및 하프늄옥사이드 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 게이트절연층(203)은 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
반도체층(Act)과 전기적으로 연결되는 연결전극인 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 데이터선(DL)과 동일한 층 상에 위치할 수 있으며, 동일한 물질을 포함할 수 있다. 소스전극(SE), 드레인전극(DE) 및 데이터선(DL)은 전도성이 좋은 재료를 포함할 수 있다. 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 소스전극(SE), 드레인전극(DE) 및 데이터선(DL)은 Ti/Al/Ti의 다층으로 형성될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 층간절연층(205)을 사이에 두고 중첩하는 하부 전극(CE1)과 상부 전극(CE2)을 포함할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩될 수 있다. 이와 관련하여, 도 8는 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(GE)이 스토리지 커패시터(Cst)의 하부 전극(CE1)인 것을 도시하고 있다. 다른 실시예로서, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)와 중첩하지 않을 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 층간절연층(207)으로 커버될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)의 상부 전극(CE2)은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
제1 층간절연층(205) 및 제2 층간절연층(207)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드 등과 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 제1 층간절연층(205) 및 제2 층간절연층(207)은 전술한 물질을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
제2 층간절연층(207) 상에는 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)이 배치될 수 있다. 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)은 상면이 대략 편평한 면을 포함할 수 있다.
화소회로(PC)는 화소전극(221)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이 화소회로(PC)와 화소전극(221) 사이에는 콘택메탈층(CM)이 개재될 수 있다. 콘택메탈층(CM)은 제1 유기절연층(209)에 형성된 콘택홀을 통해 화소회로(PC)와 접속할 수 있으며, 화소전극(221)은 콘택메탈층(CM) 상의 제2 유기절연층(211)에 형성된 콘택홀을 통해 콘택메탈층(CM)에 접속할 수 있다. 콘택메탈층(CM)은 몰리브데넘(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전 물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 콘택메탈층(CM)은 Ti/Al/Ti의 다층으로 형성될 수 있다.
제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나 Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)은 폴리이미드를 포함할 수 있다.
화소전극(221)은 제2 유기절연층(211) 상에 형성될 수 있다. 화소전극(221)은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3: indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 또는 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)와 같은 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(221)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr) 또는 이들의 화합물을 포함하는 반사막을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 화소전극(221)은 전술한 반사막의 위/아래에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 화소전극(221)은 ITO/Ag/ITO의 다층으로 형성될 수 있다.
화소전극(221) 상에는 화소정의막(215)이 형성될 수 있다. 화소정의막(215)은 화소전극(221)의 상면을 노출하는 개구를 포함하되, 화소전극(221)의 가장자리를 커버할 수 있다. 화소정의막(215)은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(215)은 실리콘나이트라이드(SiNx)나 실리콘옥시나이트라이드(SiON) 또는 실리콘옥사이드(SiOx)와 같은 무기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 화소정의막(215)은 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
중간층(222)은 발광층(222b)을 포함한다. 발광층(222b)은 소정의 색상의 빛을 방출하는 고분자 또는 저분자 유기물을 포함할 수 있다. 또한, 중간층(222)은 발광층(222b)의 아래 및/또는 위에 적어도 하나의 유기물층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 중간층(222)은 발광층(222b)의 아래에 배치된 제1 기능층(222a) 및/또는 발광층(222b)의 위에 배치된 제2 기능층(222c)을 포함할 수 있다.
제1 기능층(222a)은 단층 또는 다층일 수 있다. 예컨대 제1 기능층(222a)이 고분자 물질로 형성되는 경우, 제1 기능층(222a)은 단층구조인 홀 수송층(HTL, Hole Transport Layer)으로서, 폴리에틸렌 디히드록시티오펜(PEDOT, poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나 폴리아닐린(PAN, polyaniline)으로 형성할 수 있다. 제1 기능층(222a)이 저분자 물질로 형성되는 경우, 제1 기능층(222a)은 홀 주입층(HIL, Hole Injection Layer)과 홀 수송층(HTL)을 포함할 수 있다.
한편, 제2 기능층(222c)은 언제나 구비되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 기능층(222a)과 발광층(222b)을 고분자 물질로 형성하는 경우, 제2 기능층(222c)을 형성하는 것이 바람직하다. 제2 기능층(222c)은 단층 또는 다층일 수 있다. 제2 기능층(222c)은 전자 수송층(ETL, Electron Transport Layer) 및/또는 전자 주입층(EIL, Electron Injection Layer)을 포함할 수 있다.
중간층(222) 중 발광층(222b)은 표시영역(DA)에서 각 화소마다 배치될 수 있다. 즉, 발광층(222b)은 화소전극(221)과 대응하도록 패터닝될 수 있다. 발광층(222b)과 달리, 중간층(222) 중 제1 기능층(222a) 및/또는 제2 기능층(222c)은 표시영역(DA)뿐만 아니라 중간영역(MA)에도 존재할 수 있다.
대향전극(223)은 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 대향전극(223)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 또는, 대향전극(223)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다. 대향전극(223)은 표시영역(DA)뿐만 아니라 중간영역(MA) 상에도 형성될 수 있다. 제1 기능층(222a), 제2 기능층(222c) 및 대향전극(223)은 열 증착법에 의해 형성될 수 있다.
캐핑층(230)은 대향전극(223) 상에 위치할 수 있다. 예컨대, 캐핑층(230)은 LiF를 포함할 수 있으며, 열 증착법에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 캐핑층(230)은 생략될 수 있다.
화소정의막(215) 상에는 스페이서(217)가 형성될 수 있다. 스페이서(217)는 폴리이미드와 같은 유기 절연물을 포함할 수 있다. 또는, 스페이서(217)는 무기 절연물을 포함하거나, 유기절연물 및 무기절연물을 포함할 수 있다.
스페이서(217)는 화소정의막(215)과 다른 물질을 포함하거나, 화소정의막(215)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 화소정의막(215)과 스페이서(217)는 하프톤 마스크를 이용한 마스크 공정에서 함께 형성될 수 있다. 일 실시예로서, 화소정의막(215) 및 스페이서(217)는 폴리이미드를 포함할 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 박막봉지층(300)으로 커버된다. 박막봉지층(300)은 적어도 하나의 유기봉지층 및 적어도 하나의 무기봉지층을 포함할 수 있으며, 도 8은 박막봉지층(300)이 제1 및 제2 무기봉지층(310, 330) 및 이들 사이에 개재된 유기봉지층(320)을 포함하는 것을 도시한다. 다른 실시예에서 유기봉지층의 개수와 무기봉지층의 개수 및 적층 순서는 변경될 수 있다.
제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드 하나 이상의 무기물을 포함할 수 있다. 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 전술한 물질을 포함하는 단일 층 또는 다층일 수 있다.
유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 유기봉지층(320)은 아크릴레이트(acrylate)를 포함할 수 있다.
제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)의 두께는 서로 다를 수 있다. 제1 무기봉지층(310)의 두께가 제2 무기봉지층(330)의 두께 보다 클 수 있다. 또는, 제2 무기봉지층(330)의 두께가 제1 무기봉지층(310)의 두께 보다 크거나, 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)의 두께는 서로 동일할 수 있다.
도 8의 중간영역(MA)을 참조하면, 중간영역(MA)은 제1 영역(OA)으로부터 상대적으로 먼 제3 영역(MA1) 및 제1 영역(OA)에 상대적으로 가까운 제4 영역(MA2)을 포함할 수 있다. 제3 영역(MA1)은 표시영역(DA)에 인접한 부분으로, 제1 영역(OA)을 우회하는 신호선들이 배치될 수 있다. 신호선들은 전술한 도 7의 데이터선(DL)의 연장 부분(DL-L), 우회 부분(DL-D1, DL-D2), 스캔선(SL)의 연장 부분(SL-L) 및 우회 부분(SL-D) 중 하나에 대응할 수 있다.
일 실시예로, 제3 영역(MA1)에서 데이터선(DL)들은 사이에 절연층을 개재한 채 서로 교번적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 이웃하는 데이터선(DL)들 중 하나는 절연층(예, 제1 유기절연층(209))의 아래에 배치되고 다른 하나는 절연층(예, 제1 유기절연층(209))의 위에 배치되는 것과 같이, 교번적으로 배치될 수 있다. 데이터선(DL)들이 절연층을 사이에 두고 교번적으로 배치되는 경우, 데이터선들 사이의 거리(d, 피치)를 줄일 수 있다.
마찬가지로, 스캔선(SL)들, 예컨대 스캔선(SL)들의 우회 부분들은 제3 영역(MA1)에 위치할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상술한 데이터선(DL)들과 유사하게, 스캔선(SL)들은 절연층을 개재한 채 서로 교번적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 이웃하는 스캔선(SL)들 중 하나는 절연층(예, 제1 층간절연층(205))의 아래에 배치되고 다른 하나는 절연층(예, 제1 층간절연층(205))의 위에 배치되는 것과 같이, 교번적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 스캔선(SL)들 중 절연층(예, 제1 층간절연층(205))의 아래에 배치되는 스캔선(SL)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(GE)과 동일 물질을 포함하고, 스캔선(SL)들 중 절연층(예, 제1 층간절연층(205))의 위에 배치되는 스캔선(SL)은 스토리지커패시터(Cst)의 상부전극(CE2)과 동일 물질을 포함할 수 있다.
상술한 데이터선(DL)들 및 스캔선(SL)들이 절연층을 사이에 두고 서로 교번하여 배치되는 구조는 제3 영역(MA1) 뿐만 아니라, 표시영역(DA) 및/또는 주변영역(PA)의 일부(예컨대, 팬아웃영역)에도 적용될 수 있다.
제3 영역(MA1)의 신호선들 상부에는 2개의 이상의 댐들을 갖는 격벽층(이하, 다중격벽층(MPW))이 배치될 수 있다. 다중격벽층(MPW)은 밸리(V)들을 사이에 두고 이격되어 배치된 3개 이상의 댐들(예컨대, D1, D2, D3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밸리(V)는 제1 댐(D1)과 제2 댐(D2) 사이, 제2 댐(D2)과 제3 댐(D3) 사이에 각각 위치할 수 있다. 도 8의 댐들(D1, D2, D3)은 도 7의 댐들(D)에 대응될 수 있다. 다중격벽층(MPW)을 통해 박막봉지층(300)의 유기봉지층(320)이 제4 영역(MA2)으로 오버플로우(overflow)되는 것을 방지할 수 있다.
제1 댐(D1), 제2 댐(D2) 및 제3 댐(D3)은 소정 간격으로 서로 이격되어 배치되며, 이격된 영역은 일종의 밸리(V)를 형성할 수 있다. 밸리(V)는 제2 유기절연층(211) 상면의 적어도 일부를 노출할 수 있다. 도 8에서는 다중격벽층(MPW)이 3개의 댐들(D1, D2, D3) 및 이들 사이에 구비된 2개의 밸리(V)들을 포함하는 것을 도시하나, 댐 및 밸리의 개수, 댐의 폭, 밸리의 폭, 댐의 높이, 밸리의 깊이 및 댐의 적층 구조 등은 변형 가능함은 물론이다. 일 실시예로, 도 11에서는 4개의 댐들(D1, D2, D3, D4) 및 이들 사이에 구비된 3개의 밸리(V)들을 포함하는 다중격벽층(MPW)을 갖는 디스플레이 패널(10-3)을 도시한다.
한편, 도 17과 같이 본 발명의 일 실시예에 관한 디스플레이 장치(10-6)는 제3 영역(MA1)의 신호선들 상부에는 1개의 이상의 밸리(V)를 갖는 다중격벽층(MPW)을 구비할 수 있다. 다중격벽층(MPW)은 밸리(V)를 사이에 두고 이격되어 배치된 2개 이상의 댐들(예컨대, D1, D3)을 포함할 수 있다.
밸리(V)는 제1 댐(D1)과 제3 댐(D3) 사이에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 댐(D1) 및 제3 댐(D3)은 소정 간격으로 서로 이격되어 배치되며, 이격된 영역은 일종의 밸리(V)를 형성할 수 있다. 밸리(V)는 제2 유기절연층(211) 상면의 적어도 일부를 노출할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 제1 댐(D1)은 표시영역(DA)에 가장 인접하게 배치되며, 유기봉지층(320)은 제1 댐(D1)에 의해 격리될 수 있다. 다시 말해, 제1 댐(D1)은 유기봉지층(320)을 직접적으로 가둬두는 역할을 하며, 만약 유기봉지층(320)이 제1 댐(D1)을 넘어 오버플로우되는 경우, 제4 영역(MA2) 측으로 순차적으로 배치된 제2 댐(D2), 제3 댐(D3) 및 이들 사이에 구비된 밸리(V)에 의해 유기봉지층(320)이 제4 영역(MA2)으로 오버플로우되는 것을 방지할 수 있다.
제1 댐(D1), 제2 댐(D2) 및 제3 댐(D3)은 제2 유기절연층(211) 상에 적어도 한층 이상이 적층된 구조일 수 있다. 일 실시예로, 제1 댐(D1)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P1)을 포함하고, 제2 댐(D2)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P2)을 포함하고, 제3 댐(D3)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P3) 및 제2 층(217P3)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 도 10과 같이 제1 댐(D1)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P1) 및 제2 층(217P1)을 포함하고, 제2 댐(D2)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P2) 및 제2 층(217P2)을 포함하고, 제3 댐(D3)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P3) 및 제2 층(217P3)을 포함할 수 있다.
도 8 또는 도 10을 참조하면, 제1 층들(215P1, 215P2, 215P3)은 표시영역(DA)의 화소정의막(215)과 동일 물질을 포함하고, 제2 층들(217P1, 217P2, 217P3)은 표시영역(DA)의 스페이서(217)와 동일 물질을 포함할 수 있다. 댐들(D1, D2, D3)은 제2 층들(217P1, 217P2, 217P3)을 포함함으로써 높이를 증가시켜, 유기봉지층(320)이 오버플로우되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 표시영역(DA)으로부터 이어진 적층구조(LL)는 제3 영역(MA1) 상에서 다중격벽층(MPW)을 덮도록 배치될 수 있다. 제3 영역(MA1)으로 연장된 적층구조(LL)는 제1 기능층(222a), 제2 기능층(222c), 대향전극(223) 및 캐핑층(230)을 포함할 수 있다. 표시영역(DA)에서 적층구조(LL)는 발광층(222b)을 더 포함할 수 있다.
적층구조(LL)는 표시영역(DA)에서 상대적으로 가장 먼 제3 댐(D3)의 상부에도 배치될 수 있다. 적층구조(LL)은 제3 댐(D3)의 상면 및 제4 영역(MA2)을 향해 배치된 제3 댐(D3)의 측면을 덮도록 배치될 수 있다. 적층구조(LL)는 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)의 측단면을 덮도록 연장되되, 제3 영역(MA1)과 제4 영역(MA2)의 경계에서 단절될 수 있다. 다중격벽층(MPW)을 덮는 적층구조(LL) 상에는 박막봉지층(300)의 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)이 배치될 수 있다. 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 제4 영역(MA2)까지 연장될 수 있다.
제4 영역(MA2)을 참조하면, 무기절연층(IL)은 표시영역(DA)에서 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2)까지 연장되어 배치될 수 있다. 다시 말해, 무기절연층(IL)은 제1 영역(OA)을 제외한 기판(100)의 전면에 배치될 수 있다. 무기절연층(IL)은 무기 절연 물질을 포함하는 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1 층간절연층(205) 및 제2 층간절연층(207) 중 적어도 한층 이상을 포함할 수 있다. 도 8에서는 무기절연층(IL)이 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1 층간절연층(205) 및 제2 층간절연층(207)을 포함하는 것을 도시하고 있다.
적층구조(LL)는 제4 영역(MA2) 상에는 배치되지 않는다. 제4 영역(MA2) 상에 형성되었던 적층구조(LL)는 박막봉지층(300)을 형성하는 공정 이전에 모두 제거될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 제4 영역(MA2) 상에 형성되었던 적층구조(LL)는 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 방식으로 제거될 수 있다. 이와 관련한 제조과정에 대해서는 도 14a 내지 도 14d를 중심으로 자세히 후술한다.
따라서, 제4 영역(MA2)에 대응하는 무기절연층(IL) 상에는 박막봉지층(300)의 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)이 배치될 수 있다. 제1 무기봉지층(310)은 무기절연층(IL) 상에 직접 배치되어, 무기절연층(IL)의 상면(ILs)과 제1 무기봉지층(310)의 하면(310s)은 서로 면접촉할 수 있다.
도 9를 참조하면, 적층구조(LL)는 제3 영역(MA1)과 제4 영역(MA2)의 경계에서 단절된 절단면(LLe)을 구비할 수 있다. 즉, 제3 영역(MA1)과 제4 영역(MA2)은 적층구조(LL)의 유무로서 정의될 수 있다. 제4 영역(MA2)은 적층구조(LL)가 배치되지 않은 영역일 수 있다. 따라서, 제4 영역(MA2)에 대응하는 기판(100) 상에는 무기 절연 물질로 형성된 무기절연층(IL), 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)이 배치되고, 유기물층은 배치되지 않는다. 이러한 제4 영역(MA2)은 무기층들 간의 접촉만으로 구성된 무기접촉영역(ICR)으로 정의될 수 있다.
본 실시예에서 적층구조(LL)는 제1 기능층(222a), 제2 기능층(222c), 대향전극(223) 및 캐핑층(230)을 포함할 수 있는데, 이 중 제1 기능층(222a), 제2 기능층(222c)은 유기 물질을 포함한다. 이러한 유기물층을 통해 수분 및 불순물의 유입이 용이하며, 이는 표시요소층(200A)으로 전달되어 화소의 불량 등을 야기한다. 이를 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서는 제1 영역(OA)에 인접한 제4 영역(MA2) 상에 형성된 적층구조(LL)의 일부를 제거하고, 제4 영역(MA2)에서 무기절연층(IL)과 제1 무기봉지층(310)이 직접 접하는 무기접촉영역(ICR)을 형성함으로써, 유기물층을 통해 유입될 수 있는 수분 및 불순물 등을 효과적으로 방지할 수 있다.
일 실시예로, 제4 영역(MA2) 상에 형성되었던 적층구조(LL)는 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 방식으로 제거될 수 있다. 따라서, 적층구조(LL)의 절단면(LLe)을 형성하는 제1 기능층(222a)의 단부(222ae), 제2 기능층(222c)의 단부(222ce), 대향전극(223)의 단부(223e) 및 캐핑층(230)의 단부(230e)는 서로 일치하며, 동일 면으로 형성될 수 있다. 또한, 적층구조(LL)의 절단면(LLe)에 조사하는 레이저는 기판(100)의 상면(100s)에 대략 수직으로 조사되기 때문에, 적층구조(LL)의 절단면(LLe)은 기판(100)의 상면(100s)과 대략 수직할 수 있다. 제1 무기봉지층(310)은 적층구조(LL)의 절단면(LLe)을 덮으며 무기절연층(IL)과 접할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-4)의 단면도이다.
도 12의 디스플레이 패널(10-4)은 도 8의 변형예로서, 제1 댐(D1)에 인접하여 홈부(R)를 구비하는 것에서 전술한 실시예와 차이가 있다. 이하에서는, 차이점을 중심으로 설명한다. 그 밖의 구성은 전술한 실시예와 동일 또는 유사하다.
도 12를 참조하면, 표시영역(DA)과 최인접하게 배치된 제1 댐(D1)의 일측에는 홈부(R)가 위치할 수 있다. 홈부(R)는 제2 유기절연층(211)의 일부가 기판(100) 방향으로 인입된 일종의 리세스(recess)일 수 있다. 유기봉지층(320)의 일부는 홈부(R) 내에 위치할 수 있다. 이와 같이, 유기봉지층(320)이 배치된 제1 댐(D1)의 일측에 홈부(R)를 구비하여 제1 댐(D1)의 높이(h)를 증가시킴으로써, 유기봉지층(320)을 제1 댐(D1)으로 격리시켜 오버플로우되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
홈부(R)의 깊이(t')는 제2 유기절연층(211)의 두께(t)의 약 40% 내지 50% 정도일 수 있다. 예를 들어, 제2 유기절연층(211)의 두께(t)가 약 1.4 ㎛ 내지 1.8㎛인 경우, 홈부(R)의 깊이(t')는 약 0.7㎛ 내지 0.9㎛일 수 있다. 홈부(R)의 깊이(t')가 제2 유기절연층(211)의 두께(t)의 50% 이상인 경우에는 제1 유기절연층(209) 상에 배치된 배선들(예, 데이터선(DL))에 영향을 줄 수 있고, 홈부(R)의 깊이(t')가 제2 유기절연층(211)의 두께(t)의 40% 이하인 경우에는 유기봉지층(320)의 오버플로우를 방지하는 역할이 미미하기 때문이다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 홈부(R)의 깊이(t')는 필요에 따라 가변 가능하다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(10-5)의 단면도이다.
도 13의 디스플레이 패널(10-5)은 중간영역(MA)에 대응하는 구조에서 전술한 실시예들과 차이가 있다. 이하에서는 중간영역(MA)의 구조 상 차이점을 중심으로 설명한다. 그 밖의 구성은 전술한 실시예와 동일 또는 유사하다.
도 13을 참조하면, 다중격벽층(MPW)은 제3 영역(MA1)에 배치되는 제1 댐(D1), 제2 댐(D2) 및 제4 영역(MA2)에 배치되는 제3 댐(D3')을 포함한다. 제1 댐(D1), 제2 댐(D2)은 제3 영역(MA1)에 위치한 제2 유기절연층(211) 상에 배치되고, 제3 댐(D3')은 제4 영역(MA2)에 위치한 무기절연층(IL) 상에 배치될 수 있다.
전술한 실시예들과는 달리, 도 13의 디스플레이 패널(10-5)에서는 다중격벽층(MPW)의 일부(예, 제3 댐(D3'))가 제4 영역(MA2)에 배치된다. 제3 댐(D3')은 제1 댐(D1), 제2 댐(D2)에 의해 격리된 유기봉지층(320)이 오버플로우되는 경우를 최종적으로 방지하기 위한 구조물로 이해될 수 있다.
도 13에서 제1 댐(D1), 제2 댐(D2)은 제2 유기절연층(211) 상에 적어도 한층 이상이 적층된 구조일 수 있다. 일 실시예로, 제1 댐(D1)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P1)을 포함하고, 제2 댐(D2)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P2)을 포함할 수 있다. 제3 댐(D3')은 무기절연층(IL) 상에 배치된 제1 층(215P3') 및 제2 층(217P3')을 포함할 수 있다. 제1 층들(215P1, 215P2, 215P3)은 표시영역(DA)의 화소정의막(215)과 동일 물질을 포함하고, 제2 층들(217P1, 217P2, 217P3)은 표시영역(DA)의 스페이서(217)와 동일 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예로, 도 10과 같이 제1 댐(D1)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P1) 및 제2 층(217P1)을 포함하고, 제2 댐(D2)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P2) 및 제2 층(217P2)을 포함하고, 제3 댐(D3)은 제2 유기절연층(211) 상에 배치된 제1 층(215P3) 및 제2 층(217P3)을 포함할 수 있다.
적층구조(LL)는 다충격벽층(MPW)을 덮되 제4 영역(MA2)에서 단절될 수 있다. 단절된 적층구조(LL)의 단부는 전술한 도 8의 절단면(LLe)과 같은 형상을 가질 수 있다. 적층구조(LL)는 제4 영역(MA2)의 일부영역에서 제거되어, 무기접촉영역(ICR)을 형성할 수 있다. 무기접촉영역(ICR)에는 유기물층은 배치되지 않으며, 적층구조(LL)가 제거됨으로써 노출된 무기절연층(IL)과 제1 무기봉지층(310)이 접촉하여 무기-무기 컨택을 형성할 수 있다.
도 13의 디스플레이 패널(10-5)에서는 다중격벽층(MPW)의 일부(예, 제3 댐(D3'))가 제4 영역(MA2)에 대응한 무기절연층(IL) 상에 위치하는 것에서 전술한 실시예들과 차이가 있다. 제3 댐(D3')이 제4 영역(MA2)에 대응한 무기절연층(IL) 상에 위치함으로써 유기봉지층(320)이 제1 영역(OA) 측으로 오버플로우되는 것을 방지할 수는 있으나, 이로 인해 무기접촉영역(ICR)의 폭이 전술한 실시예들에 비해 상대적으로 좁아지게 된다. 이와 달리, 무기접촉영역(ICR)의 폭을 전술한 실시예들의 수준으로 확보하게 되면 결국 비표시영역인 중간영역(MA)의 폭이 증가하는 결과를 가져오게 된다. 따라서, 전술한 도 8 내지 도 12의 디스플레이 패널들(10-1, 10-2, 10-3, 10-4)과 같이 다중격벽층(MPW)이 제3 영역(MA1)에 대응하는 제2 유기절연층(211) 상에 배치되도록 하고, 3개 이상의 댐(D) 및 이들 사이에 배치된 2개 이상의 밸리(V)를 구비하도록 함으로써, 무기접촉영역(ICR)의 폭을 충분히 확보함과 동시에 중간영역(MA)의 폭도 효과적으로 축소시킬 수 있다.
지금까지는 디스플레이 장치에 대해서만 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 디스플레이 장치를 제조하기 위한 디스플레이 장치 제조방법 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 14a 내지 도 14d, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법의 일부를 도시한 단면도들이다.
도 14a 내지 도 14d는 중간영역(MA)의 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2)을 중심으로한 제조과정을 도시한다. 도 14a 내지 도 14d에 도시되지 않은 표시영역(DA)은 전술한 도 8 등에 도시된 바와 같이 기판(100) 상의 적층구조의 순서대로 형성되므로, 표시영역(DA)의 제조방법에 대한 설명은 전술한 것으로 갈음한다. 도 14a 내지 도 14d은 전술한 도 8 내지 도 12의 디스플레이 패널들(10-1, 10-2, 10-3, 10-4)을 형성하는 과정의 일부일 수 있다.
도 14a를 참조하면, 기판(100)의 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2) 상에 무기절연층(IL)을 형성한다. 무기절연층(IL)은 무기 절연 물질을 포함하는 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1 층간절연층(205) 및 제2 층간절연층(207) 중 적어도 한층 이상을 포함할 수 있다. 도 14a에서는 무기절연층(IL)이 버퍼층(201), 게이트절연층(203), 제1 층간절연층(205) 및 제2 층간절연층(207)을 포함하는 것을 도시하고 있다.
제3 영역(MA1)에 대응하여 무기절연층(IL) 상에 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)이 형성될 수 있다. 도 8을 함께 참조하면, 무기절연층(IL), 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)은 표시영역(DA)에도 물론 형성된다.
제2 유기절연층(211) 상에는 다중격벽층(MPW)이 형성될 수 있으며, 도 14a에서는 제3 댐(D3)이 형성된 구조를 도시한다. 제3 댐(D3)은 제1 층(215P3) 및 제2 층(217P3)이 적층되어 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제1 층(215P3)은 화소정의막(215)과 동일 공정으로 형성되고, 제2 층(217P3)은 스페이서(217)와 동일 공정으로 형성될 수 있다.
제4 영역(MA2) 상에는 제2 유기절연층(211) 상에는 다중격벽층(MPW)이 형성되기에 앞서, 금속층(ML)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 금속층(ML)이 형성되는 영역은 제4 영역(MA2)으로 정의될 수 있다. 일 실시예로, 금속층(ML)은 화소전극(221)과 동일 공정으로 형성될 수 있다. 이 경우, 금속층(ML)은 하부층(MLa), 중간층(MLb), 상부층(MLc)이 순차적으로 적층된 3중층 구조를 가질 수 있다. 하부층(MLa), 중간층(MLb), 상부층(MLc)은 예컨대, ITO/Ag/ITO의 3중층 구조일 수 있다.
그 후 도 14b를 참조하면, 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2)에 대응하여 전면에 적층구조(LL)를 형성한다. 적층구조(LL)는 제3 댐(D3)을 포함한 다중격벽층(MPW) 및 금속층(ML)을 덮도록 형성될 수 있다. 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2)에 형성되는 적층구조(LL)는 제1 기능층(222a), 제2 기능층(222c), 대향전극(223) 및 캐핑층(230)의 적층으로 형성될 수 있다. 표시영역(DA)에서 적층구조(LL)는 상기 층들 이외에 화소전극(221) 및 발광층(222b)을 더 구비할 수 있다.
적층구조(LL)를 형성한 후, 제4 영역(MA2)에 대응한 금속층(ML) 상에 레이저를 조사한다. 이는 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 방식으로, 레이저를 조사하여 층의 일부(이하, 타켓층)를 제거하는 공정일 수 있다. 이때, 레이저의 흡수율을 높이기 위해 타겟층 영역에 금속층(ML)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 금속층(ML) 상에 타켓층인 적층구조(LL)를 형성함으로써, 하부 무기절연막(IL)의 손상 없이 적층구조(LL)의 일부를 효과적으로 제거할 수 있다.
그 후 도 14c를 참조하면, 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 공정에 의해 제4 영역(MA2) 상의 적층구조(LL)가 제거되었다. 적층구조(LL)의 일부가 제거됨에 따라, 제3 영역(MA1)과 제4 영역(MA2)의 경계에서 적층구조(LL)의 절단면(LLe)이 형성될 수 있다. 절단면(LLe)의 구조는 전술한 도 9와 동일하다.
한편 일 실시예로, 제4 영역(MA2)에서 금속층(ML)의 일부는 금속잔여물층(MLr)으로 잔존할 수 있다. 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 공정에서 금속층(ML)은 레이저가 조사되는 영역에 배치되어, 타켓층을 리프트-오프하는 과정에서 함께 제거된다. 이 과정 중 일부 금속층(ML)이 잔존하여 금속잔여물층(MLr)을 형성할 수 있다. 금속잔여물층(MLr)은 도 14a의 하부층(221a)의 일부가 덜 제거되어 잔존하는 것일 수 있으며, 예컨대 ITO를 포함할 수 있다.
그 후 도 14d를 참조하면, 적층구조(LL) 상에 박막봉지층(300)을 형성할 수 있다. 도 14d의 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2) 상에는 박막봉지층(300)의 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)이 형성될 수 있다. 제4 영역(MA2) 에서 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 무기절연층(IL)과 접하여 무기접촉영역(ICR)을 형성할 수 있다.
이때, 금속잔여물층(MLr)은 제1 무기봉지층(310)과 직접 접촉할 수 있다. 금속잔여물층(MLr)은 무기절연층(IL) 상에서 간헐적으로 존재하기 때문에 무기절연층(IL)의 일부영역(aa)을 노출할 수 있으며, 제1 무기봉지층(310)은 무기절연층(IL)과 직접 접촉할 수 있다.
한편, 도 15의 실시예와 같이 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 공정에 의해 제4 영역(MA2) 상의 적층구조(LL)가 제거되는 과정에서 금속층(ML)도 모두 함께 제거될 수 있다. 이 경우 금속잔여물층(MLr)은 잔존하지 않는다. 도 15의 실시예의 경우 제4 영역(MA2)의 전면에서 제1 무기봉지층(310)은 무기절연층(IL)의 상면에 직접 접촉할 수 있다.
무기접촉영역(ICR)에는 유기물층은 배치되지 않으며, 적층구조(LL)가 제거됨으로써 노출된 무기절연층(IL)과 제1 무기봉지층(310)이 접촉하여 무기-무기 컨택을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서는 제1 영역(OA)에 인접한 제4 영역(MA2) 상에 형성된 적층구조(LL)의 일부를 제거하고, 제4 영역(MA2)에서 무기절연층(IL)과 제1 무기봉지층(310)이 직접 접하는 무기접촉영역(ICR)을 형성함으로써, 유기물층을 통해 유입될 수 있는 수분 및 불순물 등을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 전술한 도 14a 내지 도 14d와는 달리, 금속층(ML)을 형성하지 않은 채 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 공정에 의해 제4 영역(MA2) 상의 적층구조(LL)를 제거할 수도 있다.
도 16a를 참조하면, 기판(100)의 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2) 상에 무기절연층(IL)을 형성한다. 제3 영역(MA1)에 대응하여 무기절연층(IL) 상에 제1 유기절연층(209) 및 제2 유기절연층(211)을 형성한다. 제2 유기절연층(211) 상에는 다중격벽층(MPW)이 형성될 수 있으며, 도 16a에서는 제3 댐(D3)이 형성된 구조를 도시한다.
그 후 도 16b를 참조하면, 제3 영역(MA1) 및 제4 영역(MA2)에 대응하여 전면에 적층구조(LL)를 형성한다. 적층구조(LL)는 제3 댐(D3)을 포함한 다중격벽층(MPW) 및 금속층(ML)을 덮도록 형성될 수 있다. 적층구조(LL)는 도 14b에서 전술한 구조와 동일하다.
적층구조(LL)를 형성한 후, 제4 영역(MA2)에 레이저를 조사한다. 이는 레이저 리프트-오프(Laser Lift-Off) 방식으로, 레이저를 조사하여 층의 일부(이하, 타켓층)를 제거하는 공정일 수 있다. 본 실시예에서는 적층구조(LL)를 타겟층으로 하여, 제4 영역(MA2)에 대응하는 적층구조(LL)를 효과적으로 제거할 수 있다.
그 후 도 16c를 참조하면, 적층구조(LL)의 일부가 제거됨에 따라, 제3 영역(MA1)과 제4 영역(MA2)의 경계에서 적층구조(LL)의 절단면(LLe)이 형성될 수 있다. 절단면(LLe)의 구조는 전술한 도 9와 동일하다.
그 후 도 16d를 참조하면, 적층구조(LL) 상에 박막봉지층(300)을 형성할 수 있다. 제4 영역(MA2) 에서 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 무기절연층(IL)과 접하여 무기접촉영역(ICR)을 형성할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.
1: 디스플레이 장치
10: 디스플레이 패널
10H: 관통부
20: 컴포넌트
100: 기판
200: 표시층
300: 박막봉지층
MPW: 다중격벽층
D, D1, D2, D3, D4: 댐
V: 밸리
ICR: 무기접촉영역

Claims (30)

  1. 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판;
    상기 표시영역 및 상기 중간영역에 걸쳐 배치된, 무기절연층;
    상기 표시영역 상에 배치된, 화소회로;
    상기 화소회로 상부에 위치한, 유기절연층;
    상기 유기절연층 상부에 위치하며 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 상기 화소전극 상의 중간층 및 상기 중간층 상의 대향전극;
    상기 대향전극 상부에 위치하며, 제1 무기봉지층, 제2 무기봉지층 및 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치되는 유기봉지층을 포함하는, 박막봉지층; 및
    상기 중간영역의 상기 유기절연층 상에 배치되고, 적어도 2개 이상의 댐들을 포함하는, 격벽층;을 구비하고,
    상기 무기절연층과 상기 박막봉지층은 상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에서 서로 접촉하는, 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중간층 및 상기 대향전극은 상기 중간영역으로 연장되어 상기 격벽층을 덮되, 상기 중간영역 상에 위치한 절단면을 갖는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에 대응한 상기 중간층 및 상기 대향전극은 제거된, 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중간층의 단부와 상기 대향전극의 단부는 서로 일치하는, 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에 대응하는 상기 무기절연층 상에 배치된 금속잔여물층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 격벽층과 상기 개구영역 사이 영역에서 상기 제1 무기봉지층은 상기 금속잔여물층과 접촉하는, 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 금속잔여물층은 상기 무기절연층의 적어도 일부를 노출하는, 디스플레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 금속잔여물층은 상기 화소전극과 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 격벽층은 밸리를 각각 사이에 두고 배치된 적어도 3개 이상의 댐들을 포함하는, 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 댐들은 상기 유기절연층 상에 배치되는 제1 층 및 상기 제1 층 상에 배치되는 제2 층을 포함하는, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화소전극의 일부를 노출시키는 개구를 갖는, 화소정의막; 및
    상기 화소정의막 상에 배치되는, 스페이서;를 더 포함하고,
    상기 제1 층은 상기 화소정의막과 동일 물질을 포함하고,
    상기 제2 층은 상기 스페이서와 동일 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 밸리들은 상기 유기절연층의 적어도 일부를 노출하는, 디스플레이 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 댐들은 상기 표시영역과 최인접하게 배치되는 제1 댐을 포함하고,
    상기 표시영역 방향으로 상기 제1 댐에 인접한 상기 유기절연층은 상기 기판 방향으로 인입된 홈부를 갖는, 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유기봉지층의 일부는 상기 홈부 내에 위치하는, 디스플레이 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 댐들은 제2 댐을 더 포함하고,
    상기 중간층 및 상기 대향전극은 상기 격벽층을 덮도록 배치되되, 상기 제4 영역을 향해 배치된 상기 제2 댐의 측면까지 연장되는, 디스플레이 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 개구영역에 대응하며 상기 기판을 관통하는 개구를 구비하는, 디스플레이 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 화소회로층은 상기 개구영역을 우회하는 라우팅 배선을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 개구영역에 대응하여 상기 기판 일측에 위치하는 컴포넌트를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  19. 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이에 위치하되 상기 표시영역과 상기 개구영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판;
    상기 표시영역 및 상기 중간영역에 걸쳐 배치된, 무기절연층;
    상기 표시영역의 상기 무기절연층 상에 배치된, 화소회로;
    상기 화소회로 상부에 위치한, 유기절연층;
    상기 유기절연층 상부에 위치하며 상기 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 상기 화소전극 상의 중간층 및 상기 중간층 상의 대향전극;
    상기 대향전극 상부에 위치하며, 제1 무기봉지층, 제2 무기봉지층 및 상기 제1 무기봉지층과 상기 제2 무기봉지층 사이에 배치되는 유기봉지층을 포함하는, 박막봉지층;
    상기 중간영역의 상기 유기절연층 상에 배치되는, 적어도 2개 이상의 격벽층; 및
    상기 격벽층과 상기 개구영역 사이의 상기 중간영역에 대응하여 상기 무기절연층 상에 배치되는, 댐부;
    를 구비하는, 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 댐부와 상기 개구영역 사이에 대응하는 상기 중간영역 상에 배치되는 금속잔여물층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 댐부와 상기 개구영역 사이에 대응하는 상기 중간영역에서, 상기 중간층 및 상기 대향전극은 제거된, 디스플레이 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 중간층 및 상기 대향전극은 상기 댐부까지 연장되어 상기 댐부의 상면을 덮는, 디스플레이 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 댐부와 상기 개구영역 사이에 대응하는 상기 중간영역에서 제1 무기봉지층은 상기 금속잔여물층과 접촉하는, 디스플레이 장치.
  24. 개구영역, 표시영역 및 상기 개구영역과 상기 표시영역 사이에 위치하되 상기 표시영역과 상기 개구영역 사이의 중간영역을 포함하는, 기판을 준비하는 단계;
    표시영역 및 중간영역 상에, 무기절연층을 형성하는 단계;
    표시영역 및 중간영역의 일부에 대응하는 무기절연층 상에, 화소회로를 형성하는 단계;
    화소회로 상부에 유기절연층을 형성하는 단계;
    중간영역의 유기절연층 상에, 적어도 2개 이상의 댐을 포함하는 격벽층을 형성하는 단계;
    유기절연층 상부에 화소회로와 전기적으로 연결된 화소전극, 중간층 및 대향전극을 순차적으로 형성하는 단계;
    개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에 형성된 대향전극 및 중간층에 레이저를 조사하는 단계; 및
    대향전극 상에, 제1 무기봉지층, 유기봉지층 및 제2 무기봉지층이 순차적으로 형성된, 박막봉지층을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에서 제1 무기봉지층은 무기절연층과 접촉하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 단계 전에,
    개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에 형성된 무기절연층 상에 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 단계는,
    금속층 상에 형성된 중간층 및 대향전극에 레이저를 조사하여 제거하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  27. 제25항에 있어서,
    개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에서 제1 무기봉지층은 무기절연층과 접속하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 단계 후에,
    금속층의 일부는 중간층 및 대향전극과 함께 제거되며,
    남은 금속층은 금속잔여물층으로 잔존하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  29. 제27항에 있어서,
    개구영역과 격벽층 사이의 중간영역에서 금속잔여물층은 아래에 위치한 무기절연층의 일부를 노출하며, 제1 무기봉지층은 금속잔여물층 및 금속잔여물층에 의해 노출된 무기절연층과 접촉하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  30. 제24항에 있어서,
    상기 격벽층을 형성하는 단계는,
    상기 밸리들을 각각 사이에 두고 배치된 적어도 3개 이상의 댐들을 포함하고,
    상기 댐들 중 적어도 하나의 상에서 제1 무기봉지층 및 제2 무기봉지층은 서로 접촉하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
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